Verschil tussen elektronengeometrie en moleculaire geometrie
Share
Belangrijkste verschil - Electron Geometry vs Molecular Geometry
De geometrie van een molecuul bepaalt de reactiviteit, polariteit en biologische activiteit van dat molecuul. De geometrie van een molecuul kan worden gegeven als de elektrongeometrie of de moleculaire geometrie. De VSEPR-theorie (Valence Shell Electron Pair Repulsion-theorie) kan worden gebruikt om de geometrieën van moleculen te bepalen. De elektronengeometrie omvat de afzonderlijke elektronenparen die in een molecuul aanwezig zijn. Moleculaire geometrie kan worden bepaald door het aantal bindingen dat een bepaald molecuul heeft. Het belangrijkste verschil tussen elektrongeometrie en moleculaire geometrie is dat elektrongeometrie wordt gevonden door zowel alleenstaande elektronenparen als -bindingen in een molecuul te nemen, terwijl moleculaire geometrie wordt gevonden met alleen de in het molecuul aanwezige bindingen.
Key Areas Covered
1. Wat is elektronengeometrie
- Definitie, identificatie, voorbeelden
2. Wat is Molecular Geometry
- Definitie, identificatie, voorbeelden
3. Wat zijn geometrie van moleculen
- Toelichting Grafiek
4. Wat is het verschil tussen elektronengeometrie en moleculaire geometrie
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Sleutelbegrippen: elektronengeometrie, Lone Electron Pair, Molecular Geometry, VSEPR Theory
Wat is elektronengeometrie
De elektronengeometrie is de vorm van een molecuul die wordt voorspeld door rekening te houden met zowel bindingelektronenparen als met eenzame elektronenparen. De VSEPR-theorie stelt dat elektronenparen rond een bepaald atoom elkaar afstoten. Deze elektronenparen kunnen hetzij elektronen of niet-bindende elektronen zijn.
De elektrongeometrie geeft de ruimtelijke rangschikking van alle bindingen en eenzame paren van een molecuul. De elektrongeometrie kan worden verkregen met behulp van VSEPR-theorie.
Hoe Electron Geometry te bepalen
Hieronder volgen de stappen die bij deze bepaling zijn gebruikt.
- Voorspel het centrale atoom van het molecuul. Het zou het meest elektronegatieve atoom moeten zijn.
- Bepaal het aantal valentie-elektronen in het centrale atoom.
- Bepaal het aantal elektronen dat door andere atomen is gedoneerd.
- Bereken het totale aantal elektronen rond het centrale atoom.
- Deel dat aantal van 2. Dit geeft het aantal elektronengroepen dat aanwezig is.
- Trek het aantal afzonderlijke bindingen aanwezig rond het centrale atoom af van het hierboven verkregen sterische getal. Dit geeft het aantal afzonderlijke elektronenparen dat aanwezig is in het molecuul.
- Bepaal de elektrongeometrie.
Voorbeelden
Elektronenmeetkunde van CH4
Centraal atoom van het molecuul = C
Aantal valentie-elektronen van C = 4
Aantal elektronen gedoneerd door waterstofatomen = 4 x (H)
= 4 x 1 = 4
Totaal aantal elektronen rond C = 4 + 4 = 8
Aantal elektronengroepen = 8/2 = 4
Aantal aanwezige enkelvoudige bindingen = 4
Aantal alleenstaande elektronenparen = 4 - 4 = 0
Daarom is de elektrongeometrie = tetraedrische
Figuur 1: Elektronengeometrie van CH4
Elektronenmeetkunde van ammoniak (NH3)
Centraal atoom van het molecuul = N
Aantal valentie-elektronen van N = 5
Aantal elektronen gedoneerd door waterstofatomen = 3 x (H)
= 3 x 1 = 3
Totaal aantal elektronen rond N = 5 + 3 = 8
Aantal elektronengroepen = 8/2 = 4
Aantal aanwezige enkelvoudige bindingen = 3
Aantal alleenstaande elektronenparen = 4 - 3 = 1
Daarom is de elektrongeometrie = tetraedrische
Figuur 2: Elektronengeometrie van ammoniak
Elektronenmeetkunde van AlCl3
Centraal atoom van het molecuul = Al
Aantal valentie-elektronen van Al = 3
Aantal elektronen gedoneerd door Cl-atomen = 3 x (Cl)
= 3 x 1 = 3
Totaal aantal elektronen rond N = 3 + 3 = 6
Aantal elektronengroepen = 6/2 = 3
Aantal aanwezige enkelvoudige bindingen = 3
Aantal alleenstaande elektronenparen = 3 - 3 = 0
Daarom is de elektrongeometrie = trigonale vlakke
Figuur 3: Elektron-geometrie van AlCl3
Soms zijn de elektrongeometrie en de moleculaire geometrie hetzelfde. Dat komt omdat alleen het binden van elektronen wordt overwogen in de bepaling van de geometrie in afwezigheid van eenzame elektronenparen.
Wat is Molecular Geometry
Moleculaire geometrie is de vorm van een molecuul die wordt voorspeld door alleen binding-elektronenparen te beschouwen. In dit geval worden geen enkele elektronenparen in aanmerking genomen. Bovendien worden dubbele en drievoudige obligaties beschouwd als enkelvoudige obligaties. De geometrieën worden bepaald op basis van het feit dat alleenstaande elektronenparen meer ruimte nodig hebben dan elektronenparen. Als een bepaald molecuul bijvoorbeeld is samengesteld uit twee paren bindingselektronen samen met een alleenstaand paar, is de moleculaire geometrie niet lineair. De geometrie daar is "gebogen of hoekig" omdat het eenzame elektronenpaar meer ruimte nodig heeft dan twee bindingselektronenparen.
Voorbeelden van Molecular Geometry
Molecular Geometry of H2O
Centraal atoom van het molecuul = O
Aantal valentie-elektronen van O = 6
Aantal elektronen gedoneerd door waterstofatomen = 2 x (H)
= 2 x 1 = 2
Totaal aantal elektronen rond N = 6 + 2 = 8
Aantal elektronengroepen = 8/2 = 4
Aantal alleenstaande elektronenparen = 2
Aantal aanwezige enkelvoudige bindingen = 4 - 2 = 2
Daarom is elektronengeometrie = gebogen
Figuur 4: Moleculaire geometrie van H2O
Molecular Geometry of Ammonia (NH3)
Centraal atoom van het molecuul = N
Aantal valentie-elektronen van N = 5
Aantal elektronen gedoneerd door waterstofatomen = 3 x (H)
= 3 x 1 = 3
Totaal aantal elektronen rond N = 5 + 3 = 8
Aantal elektronengroepen = 8/2 = 4
Aantal alleenstaande elektronenparen = 1
Aantal aanwezige enkelvoudige bindingen = 4 - 1 = 3
Daarom is elektrongeometrie = trigonale piramide
Figuur 5: Kogel- en staafstructuur voor ammoniakmolecuul
De elektrongeometrie van ammoniak is tetraedrisch. Maar de moleculaire geometrie van ammoniak is trigonale piramide.
Geometrie van moleculen
De volgende grafiek toont enkele geometrieën van moleculen volgens het aantal aanwezige elektronenparen.
| Aantal elektronenparen | Aantal verbindingselektronenparen | Aantal alleenstaande elektronenparen | Elektron geometrie | Moleculaire geometrie |
| 2 | 2 | 0 | Lineair | Lineair |
| 3 | 3 | 0 | Trigonale vlakke | Trigonale vlakke |
| 3 | 2 | 1 | Trigonale vlakke | Krom |
| 4 | 4 | 0 | Tetrahedral | Tetrahedral |
| 4 | 3 | 1 | Tetrahedral | Trigonal piramide |
| 4 | 2 | 2 | Tetrahedral | Krom |
| 5 | 5 | 0 | Trigonal bypyramidaal | Trigonal bypyramidaal |
| 5 | 4 | 1 | Trigonal bypyramidaal | Wip |
| 5 | 3 | 2 | Trigonal bypyramidaal | T-vormig |
| 5 | 2 | 3 | Trigonal bypyramidaal | Lineair |
| 6 | 6 | 0 | achtkantig | achtkantig |
Figuur 6: Basisgeometrieën van moleculen
De bovenstaande tabel toont de basisgeometrieën van moleculen. De eerste kolom met geometrieën toont elektrongeometrieën. Andere kolommen tonen moleculaire geometrieën inclusief de eerste kolom.
Verschil tussen elektronengeometrie en moleculaire geometrie
Definitie
Electron Geometry: De elektronengeometrie is de vorm van een molecuul die wordt voorspeld door rekening te houden met zowel bindingelektronenparen als met eenzame elektronenparen.
Molecular Geometry: Moleculaire geometrie is de vorm van een molecuul die wordt voorspeld door alleen binding-elektronenparen te beschouwen.
Lone Electron Pairs
Electron Geometry: Eenzame elektronenparen worden overwogen bij het vinden van de elektrongeometrie.
Molecular Geometry: Eenzame elektronenparen worden niet meegenomen bij het vinden van de moleculaire geometrie.
Aantal elektronen paren
Electron Geometry: Het aantal totale elektronenparen moet worden berekend om de elektrongeometrie te vinden.
Molecular Geometry: Het aantal bindingselektronenparen moet worden berekend om de moleculaire geometrie te vinden.
Conclusie
De elektronengeometrie en de moleculaire geometrie zijn hetzelfde wanneer er geen enkele elektronenparen op het centrale atoom zijn. Maar als er alleenstaande elektronenparen op het centrale atoom zijn, dan verschilt de elektrongeometrie altijd van de moleculaire geometrie. Daarom is het verschil tussen elektrongeometrie en moleculaire geometrie afhankelijk van de elektronenparen die in een molecuul aanwezig zijn.
Referenties:
1. "Moleculaire geometrie". N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 27 juli 2017.
2. "VSEPR-theorie." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 24 juli 2017. Web. Beschikbaar Hier. 27 juli 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Methaan-2D-klein" (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Ammonia-2D-flat" door Benjah-bmm27 - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "AlCl3" By Dailly Anthony - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. "H2O Lewis Structure PNG" By Daviewales - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
5. "Ammonia-3D-balls-A" door Ben Mills - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
6. "VSEPR-geometrieën" door Dr. Regina Frey, Washington University in St. Louis - Eigen werk, Public Domain) via Commons Wikimedia
